(57)【要約】【課題】ステアリングダンパを備える鞍乗型車両であって、大きな減衰力を発生させることができ、かつ発生する減衰力の大きさを調節することができる鞍乗型車両を提供する。【解決手段】ステアリングダンパ３０は、第１のケーシング部３２と、第２のケーシング部３１と、磁性流体４１と、電磁石３６とを有している。第１のケーシング部３２は、車体フレーム１０側に対して、ヘッドパイプ１１の中心軸周りに回転不能である。第２のケーシング部３１は、ブラケット１７に固定されている。第１のケーシング部３２と第２のケーシング部３１とのうちの他方の、磁性流体４１を介して電磁石３６と対向する部分の少なくとも一部は、磁性体により構成されている。【選択図】図７
2010254117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドパイプを有する車体フレームと、
前記ヘッドパイプに回転可能に挿入されているステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトに固定されているブラケットと、
前記ステアリングシャフトが挿入されているリング状のステアリングダンパと、
を備え、
前記ステアリングダンパは、
前記車体フレーム側に対して、前記ヘッドパイプの中心軸周りに回転不能である第１のケーシング部と、
前記ブラケットに固定されている第２のケーシング部と、
前記第１のケーシング部と前記第２のケーシング部との間の隙間に配置されている磁性流体と、
前記第１のケーシング部と前記第２のケーシング部とのうちの一方に取り付けられている電磁石と、
を有し、
前記第１のケーシング部と前記第２のケーシング部とのうちの他方の、前記磁性流体を介して前記電磁石と対向する部分の少なくとも一部は、磁性体により構成されている鞍乗型車両。
【請求項２】
請求項１に記載された鞍乗型車両において、
前記ステアリングダンパと前記ステアリングシャフトとの間には隙間が形成されている鞍乗型車両。
【請求項３】
請求項１に記載された鞍乗型車両において、
前記ステアリングダンパは、前記ブラケットと、前記ヘッドパイプとの間に配置されている鞍乗型車両。
【請求項４】
請求項３に記載された鞍乗型車両において、
前記ブラケットには、前記ヘッドパイプよりも上方に位置しているアッパブラケットと、前記ヘッドパイプよりも下方に位置しているアンダーブラケットとが含まれ、
前記ステアリングダンパは、前記アッパブラケットと、前記ヘッドパイプとの間に配置されている鞍乗型車両。
【請求項５】
請求項３に記載された鞍乗型車両において、
前記ステアリングダンパと前記ヘッドパイプとの間には、弾性部材が配置されている鞍乗型車両。
【請求項６】
請求項５に記載された鞍乗型車両において、
前記ステアリングダンパに取り付けられており、前記ステアリングシャフトの操舵角を検出する操舵角検出部と、
前記操舵角検出部により検出された前記ステアリングシャフトの操舵角に基づいて前記電磁石に供給する電力の大きさを制御する制御部と、
をさらに備える鞍乗型車両。
【請求項７】
請求項１に記載された鞍乗型車両において、
前記電磁石は、第１のケーシング部に取り付けられている鞍乗型車両。
【請求項８】
請求項１に記載された鞍乗型車両において、
前記磁性流体が配置されている第１のケーシング部と前記第２のケーシング部との隙間には、前記ヘッドパイプの中心軸を中心とする筒状部が含まれ、
前記電磁石と前記磁性体とは、前記筒状部を介して対向しており、
前記第１のケーシング部は、前記ヘッドパイプの中心軸の延びる方向に変位可能である鞍乗型車両。
【請求項９】
自動二輪車である請求項１に記載の鞍乗型車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鞍乗型車両に関し、特に、ステアリングダンパを備える鞍乗型車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、角速度が大きなステアリングシャフトの回転を緩和することなどを目的として、ステアリングシャフトに対してステアリングダンパを取り付けることが提案されている。ステアリングダンパとしては、ステアリングシャフトよりも上方に配置されるタイプのステアリングダンパ、ステアリングシャフトの前方に配置されるタイプのステアリングダンパ、ステアリングシャフトが挿入されてステアリングシャフトと同軸上に配置されるタイプのステアリングダンパなど、種々のタイプのステアリングダンパが知られている。
【０００３】
それらのなかでも、ステアリングシャフトと同軸上に配置されるタイプのステアリングダンパは、ステアリングシャフトの中心軸に近接して配置される。このため、このタイプのステアリングダンパを用いた場合、ステアリングシャフトの中心軸周りのモーメントの増大を抑制することができるという効果が得られる。
【０００４】
ステアリングシャフトと同軸上に配置されるタイプのステアリングダンパを採用したステアリング構造の例としては、例えば、下記の特許文献１に開示されている二輪車用ステアリング構造が挙げられる。図１４及び図１５に、特許文献１に開示されている二輪車用ステアリング構造の部分断面図を示す。
【０００５】
図１４に示すように、特許文献１に開示されている二輪車用ステアリング構造１００では、ヘッドパイプ１０１とアッパブラケット１０２との間に、ステアリングシャフト１０６と同軸上に位置するステアリングダンパ１０３が配置されている。ステアリングダンパ１０３は、ケーシング１０４を備えている。ケーシング１０４は、ヘッドパイプ１０１に対して固定されている。図１５に示すように、ケーシング１０４の内部には、気密に形成されているオイル室１０４ａが形成されている。オイル室１０４ａの内部には、粘性流体１０５が充填されている。
【０００６】
ケーシング１０４には、オイル室１０４ａを貫通するように、ステアリングシャフト１０６が回転可能に挿入されている。ステアリングシャフト１０６には、円柱状の基部１１０がスプライン結合により固定されている。基部１１０には、複数の可動側ディスク板１０７が固定されている。一方、ケーシング１０４の内壁には、複数の固定側ディスク板１０８が固定されている。これら複数の可動側ディスク板１０７と複数の固定側ディスク板１０８とは、ステアリングシャフト１０６の中心軸方向に交互に等間隔に配置されている。このため、ステアリングシャフト１０６がヘッドパイプ１０１に対して相対的に回転すると、可動側ディスク板１０７が固定側ディスク板１０８に対して相対的に回転する。その際に、粘性流体１０５によって、可動側ディスク板１０７の回転を妨げる方向の剪断応力が可動側ディスク板１０７と固定側ディスク板１０８とに付与される。その結果、ステアリングシャフト１０６が回転する際に、ステアリングシャフト１０６に付与される抵抗が増大する。従って、ステアリングシャフト１０６が大きな角速度で回転することを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２０３４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示されている二輪車用ステアリング構造では、ステアリングに対して十分に大きな減衰力を発生させることが困難であるという問題がある。また、走行状態などに応じて減衰力の大きさを調節することができないという問題がある。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステアリングダンパを備える鞍乗型車両であって、大きな減衰力を発生させることができ、かつ発生する減衰力の大きさを調節することができる鞍乗型車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る鞍乗型車両は、車体フレームと、ステアリングシャフトと、ブラケットと、リング状のステアリングダンパとを備えている。車体フレームは、ヘッドパイプを有する。ステアリングシャフトは、ヘッドパイプに回転可能に挿入されている。ブラケットは、ステアリングシャフトに固定されている。ステアリングダンパには、ステアリングシャフトが挿入されている。ステアリングダンパは、第１のケーシング部と、第２のケーシング部と、磁性流体と、電磁石とを有している。第１のケーシング部は、車体フレーム側に対して、ヘッドパイプの中心軸周りに回転不能である。第２のケーシング部は、ブラケットに固定されている。第１のケーシング部と第２のケーシング部とのうちの他方の、磁性流体を介して電磁石と対向する部分の少なくとも一部は、磁性体により構成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ステアリングダンパを備える鞍乗型車両であって、大きな減衰力を発生させることができ、かつ発生する減衰力の大きさを調節することができる鞍乗型車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る自動二輪車の左側面図である。
【図２】車体フレームの左側面図である。
【図３】ヘッドパイプ周辺部の正面図である。
【図４】ヘッドパイプ周辺部の平面図である。
【図５】ステアリングダンパの分解斜視図である。
【図６】ステアリングダンパ周辺部の分解斜視図である。
【図７】図４におけるＶＩＩ−ＶＩＩ矢視図である。
【図８】図４におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視図である。
【図９】ステアリングダンパの軸方向に沿った断面図である。
【図１０】第２の実施形態におけるヘッドパイプ周辺部の模式的正面図である。
【図１１】第３の実施形態におけるステアリングダンパの分解斜視図である。
【図１２】第３の実施形態におけるステアリングダンパの前後方向に沿った断面図である。
【図１３】第３の実施形態におけるステアリングダンパのポテンショメータ付近の平面図である。
【図１４】特許文献１に開示されている二輪車用ステアリング構造の部分断面図である。
【図１５】特許文献１に開示されている二輪車用ステアリング構造の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
以下、本発明を実施した好ましい形態について、図１に示す、自動二輪車１を例に挙げて説明する。但し、本発明において、鞍乗型車両は、自動二輪車に限定されない。鞍乗型車両は、例えば、ＡＴＶ（All Terrain Vehicle）などであってもよい。また、本明細書において、「自動二輪車」とは、所謂広義のモーターサイクルを意味する。広義のモーターサイクルには、狭義のモーターサイクル、オフロードバイク、モペット、スクーターなどが含まれる。
【００１４】
なお、以下の説明において、前後左右の方向は、シート２に着座したライダーから視たときの方向をいうものとする。
【００１５】
図１は、本実施形態の自動二輪車１の左側面図である。本実施形態の自動二輪車１は、フロントフォーク２１の伸縮量が大きい、モトクロッサーなどのオフロードバイクである。
【００１６】
図１に示すように、自動二輪車１は、車体フレーム１０を備えている。車体フレーム１０の左側面図を図２に示す。図２に示すように、車体フレーム１０は、ヘッドパイプ１１と、メインフレーム１２と、ダウンフレーム１３と、下部フレーム１４と、テンションフレーム１６とを備えている。
【００１７】
ヘッドパイプ１１は、前方に向かって斜め下方に延びている。図７及び図８に示すように、ヘッドパイプ１１には、後述するステアリングシャフト１５が回転可能に挿入される挿入孔１１ａが形成されている。
【００１８】
図２に示すように、メインフレーム１２は、ヘッドパイプ１１から後方に向かって斜め下方に延びている。ダウンフレーム１３は、ヘッドパイプ１１の下方において、ヘッドパイプ１１から後方に向かって斜め下方に延びている。ダウンフレーム１３の下端部と、メインフレーム１２の後端部とは、下部フレーム１４によって接続されている。このように、ヘッドパイプ１１、メインフレーム１２、ダウンフレーム１３及び下部フレーム１４は、側面から視た際にループ状となるように配置されている。また、メインフレーム１２の途中部と、ダウンフレーム１３の途中部とは、テンションフレーム１６によって接続されている。これにより、車体フレーム１０の剛性が高められている。
【００１９】
図７及び図８に示すように、ヘッドパイプ１１の挿入孔１１ａには、ステアリングシャフト１５が回転可能に挿入されている。ステアリングシャフト１５は、後方に向かって斜め上方に延びている。図７及び図８に示すように、ステアリングシャフト１５には、筒状のカラー４５が固定されている。このカラー４５の下端面は、ヘッドパイプ１１とステアリングシャフト１５との間に配置されているベアリング４６の端面に当接している。これにより、ステアリングシャフト１５がヘッドパイプ１１に対してステアリングシャフト１５の中心軸Ａの延びる方向に変位することが規制されている。
【００２０】
ステアリングシャフト１５の上端部には、アッパブラケット１７が固定されている。アッパブラケット１７には、図１及び図３に示すハンドル１９が取り付けられている。一方、ステアリングシャフト１５の下端部には、アンダーブラケット１８が固定されている。図３に示すように、アッパブラケット１７とアンダーブラケット１８とには、フロントフォーク２１が固定されている。図１に示すように、フロントフォーク２１は、後方に向かって斜め上方に延びている。フロントフォーク２１の先端部には、前輪２２が回転可能に支持されている。
【００２１】
メインフレーム１２の後端部には、ピボット軸２３が取り付けられている。ピボット軸２３には、リアアーム２４が揺動可能に取り付けられている。リアアーム２４の後端部には、後輪２５が回転可能に支持されている。後輪２５には、チェーンなどの動力伝達機構２６を介してエンジン２７において発生した動力が伝達される。これにより、後輪２５が回転する。
【００２２】
（ステアリングダンパ３０）
次に、ステアリングダンパ３０の構造及びレイアウトについて詳細に説明する。
【００２３】
図６〜図８に示すように、本実施形態では、ステアリングダンパ３０は、リング状に形成されている。ここで、リング状とは、中央部に貫通孔が形成されていることをいい、高さ寸法は、特に限定されない。すなわち、本明細書において、リング状には、筒状が含まれるものとする。
【００２４】
ステアリングダンパ３０は、アッパブラケット１７と、ヘッドパイプ１１との間に配置されている。ステアリングダンパ３０は、ステアリングシャフト１５と同軸上に配置されている。換言すれば、ステアリングダンパ３０の中心軸と、ステアリングシャフト１５の中心軸Ａとが同一直線上に位置するように、ステアリングダンパ３０が配置されている。
【００２５】
図７及び図８に示すように、ステアリングダンパ３０とステアリングシャフト１５との間には、カラー４５が配置されている。カラー４５とステアリングダンパ３０との間には、隙間４７が形成されている。
【００２６】
ステアリングダンパ３０は、ステアリングシャフト１５がヘッドパイプ１１に対して相対的に回転したときに、ステアリングシャフト１５に対して、ステアリングシャフト１５の回転方向とは反対方向の剪断力を付与する部品である。換言すれば、ステアリングダンパ３０は、ステアリングシャフト１５の回転を減衰させる減衰力をステアリングシャフト１５に対して付与する部品である。
【００２７】
図５及び図７〜図９に示すように、ステアリングダンパ３０は、ケーシング３０ａを備えている。ケーシング３０ａは、第２のケーシング部としての上ケーシング部３１と、第１のケーシング部としての下ケーシング部３２とを備えている。上ケーシング部３１と下ケーシング部３２とは、ステアリングシャフト１５の中心軸Ａを中心として、相互に回転可能である。
【００２８】
図７に示すように、上ケーシング部３１は、ステアリングシャフト１５に対して間接的に固定されている。具体的には、図６及び図７に示すように、ステアリングシャフト１５に固定されているアッパブラケット１７に対して、２本のボルト３３ａ、３３ｂにより固定されている。
【００２９】
一方、下ケーシング部３２は、ヘッドパイプ１１に対して、ヘッドパイプ１１の中心軸周りに回転不能である。具体的には、下ケーシング部３２は、図６及び図８に示すように、車体フレーム１０のヘッドパイプ１１に対して、ボルト３４によって直接取り付けられている。
【００３０】
なお、ボルト３４は、下ケーシング部３２をヘッドパイプ１１に対して中心軸の延びる方向に変位不能に固定していない。すなわち、下ケーシング部３２は、ヘッドパイプ１１に対して、所定の範囲内で、中心軸の延びる方向において変位可能である。
【００３１】
また、本明細書において「回転不能」とは、実質的に回転できないことをいう。ヘッドパイプ１１に対して、ヘッドパイプ１１の中心軸周りに回転不能には、ヘッドパイプ１１に対して実質的に回転できないことをいい、具体的には、ヘッドパイプ１１に対して１０°以上回転できないことを意味する。
【００３２】
図７〜図９に示すように、上ケーシング部３１は、上ケーシング部本体３１ａを備えている。本実施形態では、上ケーシング部本体３１ａは、磁性体以外の金属で一体に形成されている。具体的には、本実施形態では、上ケーシング部本体３１ａは、ＡｌまたはＡｌ合金により一体に形成されている。
【００３３】
上ケーシング部本体３１ａは、筒状の内側筒部３１ｂと、筒状の外側筒部３１ｃと、略リング状の底壁部３１ｄとを有する。内側筒部３１ｂは、ステアリングシャフト１５と同軸上に位置している。図７及び図８に示すように、内側筒部３１ｂには、ステアリングシャフト１５が挿入されている挿入孔３１ｂ１が形成されている。
【００３４】
外側筒部３１ｃは、内側筒部３１ｂの外側に配置されている。外側筒部３１ｃは、内側筒部３１ｂ及びステアリングシャフト１５と同軸上に配置されている。外側筒部３１ｃと、内側筒部３１ｂとは、ステアリングシャフト１５の軸方向において、同じ位置に配置されている。外側筒部３１ｃの中心軸Ａの延びる方向の上側端部と、内側筒部３１ｂの中心軸Ａの延びる方向の上側端部とは、底壁部３１ｄによって接続されている。この底壁部３１ｄと、内側筒部３１ｂと、外側筒部３１ｃとによって、中心軸Ａの延びる方向から視た際にリング状の収容凹部３１ｆが形成されている。
【００３５】
外側筒部３１ｃの内周面には、鉄などの磁性体からなる筒状の磁性部材３１ｇが取り付けられている。本実施形態では、この磁性部材３１ｇと外側筒部３１ｃとによって、対向部としての外側壁部３１ｈが構成されている。対向部としての外側壁部３１ｈは、挿入孔３１ｂ１の径方向において、下ケーシング部３２と対向している。
【００３６】
下ケーシング部３２は、上ケーシング部３１に対して、ステアリングシャフト１５の中心軸Ａの延びる方向に付き合わされている。下ケーシング部３２は、基部３２ａと、ケーシング部本体３２ｂとを備えている。基部３２ａは、略筒状のボス部３２ａ１と、略円盤状のフランジ部３２ａ２とを備えている。
【００３７】
ボス部３２ａ１は、上ケーシング部本体３１ａの内側筒部３１ｂの外側に配置されている。フランジ部３２ａ２は、ボス部３２ａ１の下側端部に接続されている。フランジ部３２ａ２は、ボス部３２ａ１から外側筒部３１ｃ側に延びている。
【００３８】
ボス部３２ａ１と、内側筒部３１ｂとの間には、ボス部３２ａ１と、内側筒部３１ｂとの摩耗を抑制する筒状の摩耗抑制部材３５が配置されている。具体的には、本実施形態では、摩耗抑制部材３５として、スライドメタルが配置されている。これにより、上ケーシング部３１と下ケーシング部３２とは、相互に回転可能となっている。
【００３９】
ケーシング部本体３２ｂは、ボス部３２ａ１の外側に配置されている。ケーシング部本体３２ｂは、例えば、鉄やニッケル、マンガンなどの金属、若しくは、マンガン亜鉛フェライトなどの鉄やニッケル、マンガンなどを含む合金などの磁性体により形成されている。ケーシング部本体３２ｂには、挿入孔が形成されており、その挿入孔にボス部３２ａ１が挿入されている。ケーシング部本体３２ｂとボス部３２ａ１とは、相互に回転不能に固定されている。
【００４０】
ケーシング部本体３２ｂの外周面には、リング状の溝３２ｂ１が形成されている。このリング状の溝３２ｂ１の内部には、リング状の電磁石３６が配置されている。すなわち、電磁石３６は、ケーシング部本体３２ｂの外周面に埋設されている。この電磁石３６は、鉄などの磁性体からなる筒状の磁性部材３１ｇと、後述する磁性流体４１を介して対向している。すなわち、上ケーシング部３１の磁性流体４１を介して電磁石３６と対向する部分の少なくとも一部は、磁性体により構成されている。
【００４１】
図９に示すように、電磁石３６は、配線３７ａによって、ＥＣＵ（electronic control unit）３７に電気的に接続されている。ＥＣＵ３７は、電磁石３６に供給される電力の大きさを制御する。これにより、電磁石３６により発生する磁場の大きさが制御されている。その結果、ステアリングダンパ３０において発生する剪断力の大きさが制御されている。
【００４２】
上ケーシング部３１の外側壁部３１ｈ及び底壁部３１ｄと、下ケーシング部３２との間には、隙間が形成されている。また、上ケーシング部３１の外側筒部３１ｃと、下ケーシング部３２のフランジ部３２ａ２との間には、第１のシール部材３８が配置されている。この第１のシール部材３８によって、外側筒部３１ｃとフランジ部３２ａ２との間がシールされている。また、上ケーシング部３１の内側筒部３１ｂと、下ケーシング部３２のボス部３２ａ１との間には、第２のシール部材３９が配置されている。この第２のシール部材３９によって、ボス部３２ａ１と内側筒部３１ｂとの間がシールされている。これらのシール部材３８，３９によって、外側壁部３１ｈ及び底壁部３１ｄと、下ケーシング部３２との間に形成されている隙間が気密な流体収容室４０に形成されている。このため、流体収容室４０には、外側筒部３１ｃの内周面と下ケーシング部３２の外周面との間に位置し、中心軸Ａを中心とする筒状の第１の流体収容部４０ａ（筒状部に相当）と、ケーシング部本体３２ｂ及びボス部３２ａ１と下ケーシング部３２との間に位置する第２の流体収容部４０ｂとが形成されている。
【００４３】
なお、流体収容室４０は微細であるため、描画の便宜上、図７及び図８には流体収容室４０は符号を附して図示していない。
【００４４】
流体収容室４０には、磁性流体４１が収容されている。ここで、「磁性流体」とは、外部から磁場を印加することによって、見かけ上のレオロジー特性が変化する機能性流体をいう。具体的には、磁性流体は、磁場の印加により、液状から、降伏点をもつ半固体状にまで可逆的に即座に変化する。
【００４５】
磁性流体としては、従来種々の流体が知られている。例えば、磁性流体の具体例としては、ＭＲ流体（磁気粘性流体：Magneto-rheological fluid）やＭＣＦ流体（磁気混合流体：magnetic compound fluid）などが挙げられる。
【００４６】
ＭＲ流体は、強磁性体微粒子が液体中に分散されたスラリーからなる。強磁性体微粒子の粒径は、通常、数十ｎｍ程度以下である。強磁性体微粒子は、例えば、鉄やニッケル、マンガンなどの金属、若しくは、マンガン亜鉛フェライトなどの鉄やニッケル、マンガンなどを含む合金などにより形成することができる。強磁性体微粒子の表面に、界面活性剤層が形成されている場合もある。界面活性剤層を強磁性体微粒子の表面に形成しておくことにより、強磁性体微粒子の凝集を抑制することができる。
【００４７】
強磁性体微粒子を分散させる液体は、水や水溶液であってもよいし、イソパラフィン、アルキルナフタレン、パーフルオロポリエーテルなどの有機溶媒などであってもよい。
【００４８】
磁場が印加されていない状態においては、磁性流体内の強磁性体微粒子は、ほぼ均一に分散された状態にある。このため、一般的には、磁場が印加されていない状態の磁性流体は、ニュートン流体としての挙動を示す。
【００４９】
一方、磁性流体に磁場が印加されると、磁性流体内の各磁区が磁気的に分極する。このため、例えば、ＭＲ流体においては、強磁性体微粒子間に結合力が生じる。その結果、複数の強磁性体微粒子がクラスターを形成する。具体的には、強磁性体微粒子のクラスターは、磁束線の方向に沿って延びる架橋構造を形成する。この架橋構造が形成されることにより、見かけ上の粘性が増大する。通常、この見かけ上の粘性が増大する効果は、ＭＲ効果と呼ばれている。ＭＲ効果が生じているＭＲ流体は、ニュートン流体としての挙動を示さず、降伏応力値をもつビンガム流体としての挙動を示す。
【００５０】
なお、磁場の変化に伴う磁性流体の見かけ上の粘性変化は非常に速い。磁性流体の見かけ上の粘性は、一般的には、ミリ秒単位で変化する。このため、磁性流体を用いることにより、ステアリングダンパ３０において生じる剪断力の大きさを即座に変化させることができる。
【００５１】
例えば、本実施形態のステアリングダンパ３０において、図９に示すＥＣＵ３７から電磁石３６に電力が供給されていない状態においては、磁性流体４１の粘性は低い。このため、ステアリングダンパ３０において発生する力は小さい。従って、得られるダンパ作用は弱く、ステアリングシャフト１５は、比較的自由に回転する。一般的に、通常走行時は、ＥＣＵ３７は、電磁石３６に対して電力を供給していない。このため、ライダーは、ステアリングシャフト１５を自由に動かすことができる。よって、高い操舵性が実現される。
【００５２】
自動二輪車１の前輪が溝などにはまったときなど、自動二輪車１が所定の挙動をした場合には、ＥＣＵ３７は、電磁石３６に対して電力を供給する。ＥＣＵ３７から電磁石３６に電力が供給されると、第１の流体収容部４０ａの磁性流体４１に対して、電磁石３６及び磁性体により形成されているケーシング部本体３２ｂから磁性部材３１ｇ側に向かう磁場が印加される。これにより、磁性流体４１内の強磁性体微粒子により、電磁石３６及びケーシング部本体３２ｂと磁性部材３１ｇとの間に架橋構造が形成される。このため、磁性流体４１の見かけ上の粘性が急激に大きくなる。その結果、強いダンパ作用が得られ、ステアリングシャフト１５の回転に対して大きな減衰力が働く。
【００５３】
これにより、自動二輪車１の前輪が溝などにはまったときなどにおいても、ステアリングシャフト１５及びハンドル１９のポジションを安定させることができる。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態では、ステアリングダンパ３０の粘性流体として磁性流体が用いられている。このため、自動二輪車１の走行状態などに応じてステアリングダンパ３０において発生させる減衰力の大きさを変化させることができる。従って、軽快なハンドリング性と、安定したハンドリング性とを両立させることが可能となる。特に、磁場の変化に伴って磁性流体の見かけ上の粘性は、非常に速いスピードで変化する。従って、磁性流体を用いることによって、ステアリングダンパ３０のダンパ特性を迅速に変化させることが可能となる。
【００５５】
また、磁場が印加された状態にある磁性流体は、通常の粘性流体の粘性よりも大きな見かけ上の粘性を有する。このため、大きな減衰力をステアリングシャフト１５に対して付与することが可能となる。従って、要求される減衰力を小さなステアリングダンパ３０によって実現できるため、ステアリングダンパ３０を小型化することができる。
【００５６】
ところで、本実施形態のステアリングダンパ３０は、車体フレーム１０とステアリングシャフト１５との間に剪断応力を発生させるものである。このため、第２のケーシング部としての上ケーシング部３１をステアリングシャフト１５に固定することも考えられる。しかしながら、この場合は、前輪２２に対して上方向の力が加わることによりステアリングシャフト１５が湾曲すると、上ケーシング部３１が下ケーシング部３２に対して傾く。このため、流体収容室４０の厚みが変化する。従って、ステアリングダンパ３０において発生する剪断応力の大きさが変化する。その結果、ステアリングシャフト１５に付与される減衰力が変化してしまう。よって、上ケーシング部３１をステアリングシャフト１５に固定した場合は、ステアリングシャフト１５に付与される減衰力が安定しにくい。
【００５７】
それに対して、本実施形態では、図７に示すように、ステアリングダンパ３０がステアリングシャフト１５に対して直接固定されていない。上ケーシング部３１が、アッパブラケット１７を介してステアリングシャフト１５に間接的に固定されている。このため、ステアリングシャフト１５が湾曲した場合において、上ケーシング部３１が下ケーシング部３２に対して傾くことが効果的に抑制される。よって、外側壁部３１ｈと下ケーシング部３２との間の距離も変化しにくい。従って、ステアリングダンパ３０において発生する減衰力の変化が抑制される。すなわち、前輪２２に対して上方向の力が加わるような走行状態においても、ステアリングダンパ３０において発生する減衰力を安定化させることができる。
【００５８】
また、ステアリングダンパ３０の上ケーシング部３１がアッパブラケット１７に対して固定されている場合、上ケーシング部３１をステアリングシャフト１５に対して固定する場合よりも、ステアリングダンパ３０の組み付けが容易となる。
【００５９】
さらに、本実施形態では、ステアリングダンパ３０とステアリングシャフト１５との間に隙間が形成されている。具体的には、カラー４５と内側筒部３１ｂとの間に隙間４７が形成されている。このため、ステアリングシャフト１５が変形した場合にも、ステアリングダンパ３０にステアリングシャフト１５からの力がより加わりにくくなっている。従って、ステアリングダンパ３０の劣化をより効果的に抑制することができる。また、ステアリングダンパ３０において発生する減衰力をより効果的に安定化させることができる。
【００６０】
また、本実施形態では、下ケーシング部３２が中心軸Ａの延びる方向に変位可能である。このため、ステアリングシャフト１５が大きく変形し、下ケーシング部３２に応力が加わった場合は、下ケーシング部３２が中心軸Ａに対して平行に上方に変位する。よって、筒状の第１の流体収容部４０ａの径方向厚みが変化しにくい。従って、ステアリングダンパ３０において発生する減衰力をさらに効果的に安定化させることができる。
【００６１】
ところで、前輪２２に対して上方向の力がかかった場合、ステアリングシャフト１５の最も大きく変形する部分はステアリングシャフト１５の下部となる。一方、最も変形しにくい部分は、ステアリングシャフト１５の上部となる。このため、ステアリングダンパ３０の上ケーシング部３１をアッパブラケット１７に対して固定し、ステアリングダンパ３０をステアリングダンパ３０の上部の周りに配置することにより、ステアリングダンパ３０にステアリングシャフト１５からの力がさらに加わりにくくなっている。従って、ステアリングダンパ３０の劣化をさらに効果的に抑制することができる。また、ステアリングダンパ３０において発生する減衰力をさらに効果的に安定化させることができる。
【００６２】
また、本実施形態では、ヘッドパイプ１１に固定される下ケーシング部３２に対して電磁石３６が固定されている。このため、ステアリングシャフト１５が回転した際の電磁石３６の配線３７ａ（図９を参照）の動きが抑制されている。従って、配線３７ａの損傷などを抑制することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、流体収容室４０のうち、減衰力の発生に寄与する第１の流体収容部４０ａが上ケーシング部３１と下ケーシング部３２との径方向に相互に対向する部分の間に形成されている。このため、減衰力の発生に寄与する流体収容部を上ケーシング部３１と下ケーシング部３２との軸方向に相互に対向する部分の間に形成されている場合と比較して、ステアリングダンパ３０の軸方向の寸法を小さくすることができる。
【００６４】
なお、上記第１の実施形態では、電磁石３６が第１の流体収容部４０ａよりも内側に配置されている例について説明した。但し、電磁石３６は、第１の流体収容部４０ａよりも外側に配置されていてもよい。具体的には、外側壁部３１ｈに電磁石３６を配置してもよい。その場合は、下ケーシング部３２の電磁石３６と対向する部分が磁性体により形成される。
【００６５】
しかしながら、電磁石３６を外側壁部３１ｈに配置した場合、外側壁部３１ｈが大型化する傾向にある。このため、ステアリングダンパ３０が大型化する傾向にある。例えば、外側壁部３１ｈが大型化する分、下ケーシング部３２のケーシング部本体３２ｂを小型化することによりステアリングダンパ３０の大型化を抑制することも考えられる。しかし、その場合は、第１の流体収容部４０ａとステアリングシャフト１５の中心軸Ａとの間の距離が短くなる。このため、ステアリングダンパ３０において発生する減衰力が小さくなる傾向にある。よって、大きな減衰力を発生させようとすると、ケーシング部本体３２ｂを大型化し、第１の流体収容部４０ａとステアリングシャフト１５の中心軸Ａとの間の距離を長くする必要がある。従って、ステアリングダンパ３０が大型化する傾向にある。
【００６６】
それに対して、本実施形態のように、第１の流体収容部４０ａよりも内側に電磁石３６が配置されている場合は、第１の流体収容部４０ａとステアリングシャフト１５の中心軸Ａとの間の距離を長くしつつ、小型化を図ることができる。すなわち、ステアリングダンパ３０の小型化と、発生する減衰力の増大とを同時に図ることができる。
【００６７】
なお、本実施形態のステアリングダンパ３０は、鞍乗型車両全般に好適に使用される。なかでも、ステアリングダンパ３０は、比較的車体が不安定な自動二輪車に特に好適に用いられる。
【００６８】
以下、本発明を実施した好ましい形態の他の例について説明する。なお、下記の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
【００６９】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、ステアリングダンパがアッパブラケットとヘッドパイプとの間に配置される例について説明した。但し、本発明において、ステアリングダンパの配置は、ステアリングシャフトと同軸上である限りにおいて特に限定されない。例えば、図１０に示すように、ステアリングダンパ３０をアンダーブラケット１８とヘッドパイプ１１との間に配置してもよい。この場合、第２のケーシング部としての上ケーシング部３１をアンダーブラケット１８に対して固定することが好ましい。
【００７０】
（第３の実施形態）
図１１は、第３の実施形態におけるステアリングダンパの分解斜視図である。図１２は、第３の実施形態におけるステアリングダンパの前後方向に沿った断面図である。図１３は、第３の実施形態におけるステアリングダンパのポテンショメータ付近の平面図である。
【００７１】
図１１〜図１３に示すように、第３の実施形態のステアリングダンパも、上記第１の実施形態におけるステアリングダンパと実質的に同様の構成を有している。ここでは、第１の実施形態と異なる点のみ説明し、それ以外は、第１の実施形態の説明を援用することとする。また、図１を上記第１の実施形態と共通に参照する。
【００７２】
図１１〜図１３に示すように、本実施形態のステアリングダンパ３０は、ステアリングシャフト１５の操舵角を検出する操舵角検出部としてのポテンショメータ５０を備えている。ポテンショメータ５０は、ステアリングダンパ３０の下ケーシング部３２に取り付けられている。
【００７３】
ポテンショメータ５０は、図示しないセンサ部を有する検出部本体５５を備えている。図１２及び図１３に示すように、検出部本体５５は、回転軸５１を有する。回転軸５１には、ギア５２が回転不能に取り付けられている。このギア５２は、ステアリングシャフト１５に回転不能に取り付けられているギア５３と噛合している。このため、ステアリングシャフト１５が回転すると、ギア５３及びギア５２により回転が回転軸５１に伝達され、回転軸５１が回転する。この回転軸５１の回転角がステアリングシャフト１５の操舵角として、検出部本体５５において検出される。検出部本体５５は、検出したステアリングシャフト１５の操舵角を、制御部としてのＥＣＵ３７に出力する。ＥＣＵ３７は、ステアリングシャフト１５の操舵角を時間で微分することによりステアリングシャフト１５の操舵速度を算出する。また、ＥＣＵ３７は、操舵速度をさらに微分することにより操舵加速度を算出する。そして、そのステアリングシャフト１５の操舵速度及び操舵加速度に基づいて電磁石３６に供給する電力の大きさを制御する。
【００７４】
このため、ステアリングシャフト１５に付与する減衰力を好適に制御するためには、ステアリングシャフト１５の操舵角を正確に検出する必要がある。ここで、本実施形態では、図１２に示すように、ステアリングダンパ３０とヘッドパイプ１１との間に、ラバーなどの弾性体からなるリング状の弾性部材５４が配置されている。このため、図１に示すエンジン２７の振動がヘッドパイプ１１を介してステアリングダンパ３０及びポテンショメータ５０に伝わりにくい。従って、エンジン２７などの振動に起因するステアリングシャフト１５の操舵角の検出精度低下を抑制することができる。従って、高精度にステアリングシャフト１５の操舵角を検出することができる。その結果、ステアリングシャフト１５に付与する減衰力を好適に制御することができる。
【００７５】
また、弾性部材５４を配置することにより、エンジン２７の振動などがステアリングダンパ３０に伝わりにくくなるため、第１の流体収容部４０ａの厚みが変化することを抑制することができる。従って、ステアリングダンパ３０においてより正確な大きさの減衰力を発生させることができる。
【００７６】
（変形例）
上記第１の実施形態では、上ケーシング部及び下ケーシング部の一部を除く部分がＡｌまたはＡｌ合金により形成されている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、上ケーシング部及び下ケーシング部の少なくとも一方の全体を鉄やニッケルなどの磁性体により形成してもよい。
【００７７】
上記第１の実施形態では、上ケーシング部と下ケーシング部とが、ステアリングシャフトの中心軸の延びる方向に付き合わされている例について説明した。但し、本発明において、上ケーシング部と下ケーシング部との相対的位置関係は特に限定されない。例えば、上ケーシング部と下ケーシング部とをステアリングシャフトの径方向に付き合わせてもよい。
【００７８】
上記第１の実施形態では、下ケーシング部３２がヘッドパイプ１１に対して直接固定されている例について説明した。但し、下ケーシング部３２は、ヘッドパイプ１１に対して間接的に固定されていてもよい。
【００７９】
上ケーシング部をアッパブラケットと一体に形成してもよい。また、下ケーシング部をヘッドパイプと一体に形成してもよい。
【００８０】
ステアリングダンパをヘッドパイプ内に配置してもよい。
【００８１】
上記第１の実施形態では、第１の流体収容部４０ａが周方向の全体にわたって形成されている例について説明した。但し、第１の流体収容部４０ａは、周方向の一部にのみ形成されていてもよい。
【００８２】
また、上ケーシング部３１の底壁部３１ｄに磁性体からなる部材を固定し、第２の流体収容部４０ｂにおいて減衰力を発生させてもよい。その場合は、第１の流体収容部４０ａを必ずしも設ける必要がない。従って、ステアリングダンパ３０の軸方向の寸法をより小さくすることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１      自動二輪車
１０      車体フレーム
１１      ヘッドパイプ
１５      ステアリングシャフト
１７      アッパブラケット
１８      アンダーブラケット
３０      ステアリングダンパ
３１      上ケーシング部
３１ｇ    磁性部材
３２      下ケーシング部
３６      電磁石
３７      ＥＣＵ
４０      流体収容室
４０ａ    第１の流体収容部
４１      磁性流体
４７      隙間
５０      ポテンショメータ
５４      弾性部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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